Optimization of protein extraction from buckwheat seeds | Оптимизация условий экстракции белков из плодов гречихи

English. The goal of the study was to optimize parameters of protein extraction from buckwheat fruits in order to develop a technology for obtaining protein isolates. The influence of extraction time, pH of dispersion and variety on protein output, extraction efficiency, content of crude protein, ash, starch in the isolate and residual material was studied. Protein extraction was carried out by the solution of sodium hydroxide with pH values of 8 and 9 during 1 and 4 hours. The authors used Dikul and Devyatka buckwheat varieties with the protein content in seeds of 11.5 and 12.8%, respectively. To increase the yield of an isolate with a high content of crude protein, it is necessary to use buckwheat varieties with high protein content in seeds. The output of the isolate was significantly higher in Devyatka variety in comparison with Dikul variety: 6.9 and 6.1 g, respectively, as well as the content of crude protein in the isolate: 80.1 and 75.0%. To obtain isolates with high content of protein, the extraction at pH 8 during 1 hour is more preferable than pH 9 during 4 hours, although this data was not proved statistically. An increase in the pH value from 8 to 9 significantly raises the efficiency of extraction: 6.3 and 6.7 g, respectively, and reduces the content of crude protein in the residual material: 6.6 and 6.0%. All studied factors do not reliably influence starch content in the residual material. The highest content of mineral substances (ash) in the protein isolates and residual material was in Devyatka variety (2.20% vs. 1.70% in Dikul variety) at extraction time of 1 hour (2.30% vs. 1.60% at 4 hours).

Russian. Цель исследований состояла в оптимизации параметров экстракции белков из плодов гречихи для разработки технологии получения белковых изолятов. Изучали влияние факторов "время экстракции", "pH дисперсии" и "сорт" на выход белка, эффективность экстракции, содержание в изоляте и остаточном материале сырого протеина и золы, содержание крахмала в остаточном материале. Экстракцию белка проводили раствором гидроксида натрия со значениями pH 8 и 9 в течение 1 и 4 ч. Использовали сорта гречихи Дикуль и Девятка с содержанием белка в семенах 11,5 и 12,8% соответственно. Для увеличения выхода изолята с высоким содержанием сырого протеина следует использовать сорта гречихи с большим содержанием белка в семенах. У сорта Девятка выход изолята был существенно выше, чем у сорта Дикуль (6,9 и 6,1 г соответственно), также как и содержание сырого протеина в изоляте (80,1 и 75,0% соответственно). Для получения изолятов с высоким содержанием белка экстракция при pH 8 в течение 1 ч предпочтительней, чем при рН 9 и 4 ч, хотя это и не нашло статистического подтверждения. Увеличение pH с 8 до 9 существенно повышает эффективность экстракции – 6,3 и 6,7 г соответственно, уменьшает содержание сырого протеина в остаточном материале – 6,6 и 6,0% соответственно. Не выявлено существенного влияния изученных факторов на содержание крахмала в остаточном материале. Больше всего минеральных веществ (золы) в белковом изоляте и остаточном материале наблюдали у сорта Девятка (2,20% против 1,70% у сорта Дикуль) при продолжительности экстракции 1 ч (2,30% против 1,60% при 4 ч).